新的钙钛矿研究发现可能导致太阳电池，LED的进步

“有为”和“显著的”两词美国能源部Ames实验室科学家Javier Vela用来描述有机铅混合卤化物钙钛矿的近期研究成果。

钙钛矿结构的光学活性，这是众所周知的显示有趣的电子化合物半导体，发光和化学性质。在过去的几年中，铅的卤化物钙钛矿已经成为太阳能电池由于其低成本的最有前途的半导体材料之一，可加工性和高功率转换效率。这些材料制成的太阳能电池现在达到超过百分之20的电源转换效率。

Vela的研究主要集中在混合卤化物钙钛矿。卤化物是简单而丰富，带负电荷的化合物，如碘、溴和氯。混合卤化物钙钛矿的利益因为种种原因单卤化物钙钛矿。混合卤化物钙钛矿似乎从增强热湿稳定收益，这使得她们比单卤化物钙钛矿不迅速降解，Vela说。他补充说，他们可以微调，吸收在特定波长的阳光，这使他们有用的串联太阳能电池和许多其他应用程序，包括发光二极管（LED）。使用这些化合物，科学家可以控制这种能量转换装置的颜色和效率。

推测这些改进有混合卤化物钙钛矿，Vela的内部结构，也就是在爱荷华州立大学化学系副教授（ISU），与在固体核磁共振（NMR）技术的科学家在Ames实验室和大学。核磁共振是一种分析化学的技术，它为科学家提供了有关复杂样品的物理、化学、结构和电子信息；

“我们的基本问题是什么是对这些材料的化学组成和结构，术语，可以影响他们的行为，”Vela说。

科学家们发现，这取决于该材料是可以有显着的非化学计量的杂质或“掺杂”渗透的材料，可显著影响材料的化学、水稳定性和输运性质。

的答案是通过使用的光学吸收光谱，粉末X-射线衍射和第一次，先进的探测能力的铅固态核磁共振的组合。

“我们只能够看到这些杂物，连同其他半结晶的杂质，通过铅固体核磁共振的使用，”Vela说。

另一个重大发现的科学家是固相合成是远远优于液相合成制作混合卤化物钙钛矿。据Vela，Ames实验室和大学先进的光谱和材料的能力是如何理解各种合成方法影响真正的组成、形态的关键，这些材料的稳定性和光电性能。

“我们发现你可以清洁混合卤化物钙钛矿没有半结晶杂质，如果你让他们在没有溶剂的情况下，”Vela说。

据Vela说，他们的发现的意义是多重的，他们现在才开始掌握这些研究结果的影响。

“一个明显的含义是，我们对这些半导体的光电性质的惊人的理解是不完整的，”Vela说。“我们正在处理的一种化合物，本质上是简单的，因为人们的想法。”